以變壓器為例淺談對物理教材內容進行適當拓展

劉常明

(肥西中學 安徽合肥 231200)

中學物理教材考慮到高中學段的學習內容和難易程度，對許多物理知識進行了簡化處理。這是符合人的認知規律的。但是，從實際教學來看，部分簡化之后的內容由于許多內容沒有涉及，容易讓學生產生誤解，并形成難以扭轉的錯誤觀念，在此時，對教材內容進行適當的拓展就顯得十分必要。下面我以變壓器為例，談談如何對物理教材內容進行拓展。

一、問題的提出

中學物理課本中變壓器的原理是這樣的：電流通過原線圈時在鐵芯中激發磁場，由于電流的大小、方向在不斷變化，鐵芯中的磁場也在不斷變化。變化的磁場在副線圈中產生感應電動勢，所以，盡管兩個線圈之間沒有導線相連，副線圈也能夠輸出電流。

在實際教學中，變壓器的應用都是在交流電的情境下進行的，這樣很容易使學生產生錯覺，認為變壓器只能用于交流電。許多學生由此形成難以扭轉的思維定式。如何改變這種狀況呢？

二、解決的方案

1.理論指導

要想防止學生對變壓器產生錯誤認識，首先要從變壓器的工作原理對學生進行指導。

變壓器副線圈兩端電壓的大小變化情況其實可以根據法拉第定律進行分析。當變壓器輸入端通過大小變化、方向不變的直流電時，在鐵芯中會產生方向不變、大小變化的磁場，在線圈內部將產生變化的磁通量，因此變壓器輸出端也有電壓產生。這一點必須要向學生強調。

值得注意的是，我們給學生的理論指導，要基于學生原有的知識基礎，不能過于拔高，過于拔高的理論指導勢必會造成學生一頭霧水、難以理解，反而使學生更加糊涂。

2.實例展示

例1 當在變壓器原線圈兩端輸入鋸齒波直流電(如圖1)時，那么其輸出端電壓如何呢？

圖1

圖2

圖3

圖4

由此可見，變壓器可以把直流變成交流。那么，變壓器能否把交流變成直流呢？

例2 在變壓器原線圈兩端輸入如圖5所示的交流電。

圖5

圖6

圖7

圖8

綜上所述，變壓器既可把交流變成直流，同樣又可以把直流變成交流。

三、總結

教育的最終目的，是讓學生掌握正確的知識，形成正確的觀念。我們可以對知識進行簡化，因為這樣做能夠幫助學生更加快捷地掌握，同時我們也要防止因簡化而讓學生形成錯誤認識。必要時，教師必須對教材內容進行拓展，以恰到好處的理論指導和實例分析，促使學生真正理解知識的內涵，從而提高了學生理解問題和探究問題的能力。